,由于小球不挤压内轨,则小球在整个运动过程中不受摩擦力作用,只有重力做功,机械能守恒,从最低点到最高点过程中,由机械能守恒定律得:
,解得: ,则小球要不挤压内轨,速度应大于等于
,故BD正确,C错误。
4、圆周运动
水平面?竖直平面(涉及重力)?求向心加速度(径向合力)?求加速度(合力)?是求运动物体受到的支持力还是求运动物体给轨道的压力(注意牛顿第三定律的书写)?轻绳模型还是轻杆模型?(“恰通过最高点的临界情况不同”)
例3、如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.求:
(1)小球从管口飞出时的速率;
(2)小球落地点到P点的水平距离.
分析:(1)对管壁的压力分为对上壁和下壁的压力两种情况,根据向心力公式即可求得小球从管口飞出时的速率;(2)小球从管口飞出后做平抛运动,根据平抛运动的基本规律即可求解.
解答:解:(1)当小球对管下壁有压力时,则有: